JPH0558564U - 後輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーボモータを用いた後輪操舵装置におい
て、高速時における後輪舵角をの最大値を小さい値に制
限する作動装置の構造を簡略化し、その作動に特別な動
力を不要とする。 【構成】 サーボモータ２２により回転され作動ロッド
１２を軸動して後輪を操舵する回転部材１１に回転スト
ッパ３０を固定し、中高速時にはこの回転ストッパの扇
形切欠３０ａ内に係止装置４０のストッパロッド４０ａ
を突出させる。車体に固定されたケーシング５１に形成
され車両の進行方向前側に開口したシリンダ部５１ａに
風圧に応じて移動するピストン５２を設け、このピスト
ンをストローク伝達手段６０を介してストッパロッド４
０ａに連結して中高速走行時にはストッパロッドを扇形
切欠３０ａ内に突出させる。ストローク伝達手段は操作
ケーブルでも油圧パイプでもよい。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、前輪舵角及び車速等の走行状態に応じて作動するサーボモータによ り後輪を操舵するようにした後輪操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の後輪操舵装置には、ハウジングに回転のみ自在に支持したボールナッ トに作動ロッドの中間部をねじ係合し、走行状態に応じて作動するサーボモータ によりウオームホイールとウオームを介してボールナットを回転させて作動ロッ ドを軸動させ、その両端部に設けたタイロッドを介して後輪を操舵するようにし たものがある。後輪舵角は前輪舵角に比して小であるが、低速時には逆相で比較 的大きく（例えば最大で５度）、中速時には０とし、高速時には同相で比較的小 さく（例えば最大で１度）しており、中高速時に大きな操舵がなされることは好 ましくない。このため前述の従来技術ではボールナットに扇形切欠を形成した回 転ストッパを固定し、車速センサにより検出される車速が中高速のときにはハウ ジングに取り付けた電磁作動式あるいは油圧作動式のストッパロッドを電子制御 装置により作動させて扇形切欠と係合するように突出させ、サーボモータまたは これを制御するコントローラの作動に異常が生じた場合でも後輪舵角の最大値が 前述の比較的小さい値以内となるように規制している。油圧作動式のストッパロ ッドを使用したものでは、車速の増大に応じて増大する前輪動力舵取装置のギヤ 発生圧力を利用してストッパロッドを作動させることも考えられる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来技術では、車速センサ及び電子制御装置を使用してい るので部品数が多くなり、また配線・配管を必要とし、このため構造が複雑で高 価になるという問題がある。前輪動力舵取装置のギヤ発生圧力を利用したものは 長い配管を必要とするので車体への取り付けに手間を要し、やはり高価になる。 また何れのものも作動に動力を必要とするのでエネルギの損失が生じる。本考案 はこのような各問題を解決して、構造簡単でストッパロッドを作動させるのに特 別な動力を必要としない後輪操舵装置を得ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

このために、本考案による後輪操舵装置は、図１〜図５に例示するように、ハ ウジング１０に回転のみ自在に支持された回転部材１１と、この回転部材と同軸 的に前記ハウジング１０に支持され同回転部材にねじ係合されて軸方向移動によ り後輪を操舵する作動ロッド１２と、前輪舵角等の走行状態に応じて前記回転部 材１１をその中立位置から両方向に回転するサーボモータ２２と、前記回転部材 １１に同軸的に固定され外周部に扇形切欠３０ａを形成した回転ストッパ３０と 、前記ハウジング１０に設けられ高速走行状態では前記扇形切欠３０ａ内に突出 して後輪舵角を小範囲内に規制すると共に低速走行状態では後退してこの規制を 解除するストッパロッド４０ａを有する係止装置４０を備えてなる後輪操舵装置 において、一端部が車両の走行に伴う風圧を受ける位置に開口するシリンダ部５ １ａを形成したケーシング５１と、前記シリンダ部５１ａ内に摺動自在に支持さ れ低速走行時には前記一端部側に位置し高速走行時には前記風圧により反対側に 移動するピストン５２よりなる作動装置５０を備え、更に前記風圧による前記ピ ストン５２の移動を前記ストッパロッド４０ａに伝達して高速走行時には同スト ッパロッドを前記扇形切欠３０ａ内に突出させるストローク伝達手段６０を備え たことを特徴とするものである。

【０００５】

【作用】

作動装置５０のシリンダ部５１ａの一端部側に加わる風圧が小さい低速走行状 態では、ピストン５２はこの一端部側に位置し、係止装置４０のストッパロッド ４０ａは扇形切欠３０ａから後退した位置にあり、回転部材１１の回転は制限さ れないので、後輪を大きく操舵することが可能である。高速走行状態ではシリン ダ部５１ａの一端部側に加わる風圧が増大するのでこの風圧によりピストン５２ は反対側に移動し、ストローク伝達手段６０はこの移動をストッパロッド４０ａ に伝達して扇形切欠３０ａ内に突出させる。従ってこの状態では、サーボモータ ２２またはこれを制御するコントローラの作動に異常が生じた場合でも、後輪舵 角の最大値が扇形切欠３０ａにより許容される比較的小さい値以上とならないよ うに規制される。

【０００６】

【考案の効果】

上述のように、本考案によれば、高速走行状態で扇形切欠内に突出して後輪舵 角の最大値を制限するストッパロッドを作動させる作動装置はケーシングとピス トンよりなるので構造簡単であり、この作動装置はシリンダ部の一端部が車両の 走行に伴う風圧を受ける位置とすればよいので配置が比較的自由でありストロー ク伝達手段は短いもので足り、従って後輪操舵装置の構造が簡単となり、製造及 び組立コストを減少させることができる。またストッパロッドは走行に伴いピス トンに加わる風圧により作動するので、特別な動力を必要としない。

【０００７】

【実施例】

先ず図１〜図３に示す第１実施例の説明をする。図１及び図２に示すように、 後輪舵取装置のハウジング１０内には軸受２４により回転のみ可能にボールナッ ト（回転部材）１１が支持されており、このボールナット１１と同軸的に軸方向 移動可能にかつ回転が阻止されてハウジング１０に支持された作動ロッド１２中 央部のねじ部１２ａは、ボール１３を介してボールナット１１とねじ係合されて いる。作動ロッド１２の一部にクリップ１９により外向きの移動が規制されて摺 動可能に設けられた１対のばね受け１６の間には圧縮された中立復帰ばね１５が 介装され、図示の中立状態では各ばね受け１６のフランジ部外側面はハウジング １０の内端面と当接している。作動ロッド１２の両端部はボールジョイント１７ 及びタイロッド１８を介して左右の後輪を支持するナックルアーム（何れも図示 省略）に連結されている。図１においてボールナット１１の左方には、作動ロッ ド１２の移動により後輪舵角を検出する差動トランス１４が設けられている。

【０００８】 図１及び図２に示すように、ハウジング１０には作動ロッド１２と立体的に交 差する軸線を有するサーボモータ２２が設けられ、その出力軸２２ａにキー連結 されたウオーム２１は、キー２３を介してボールナット１１に同軸的に固定され たウオームホイール２０と噛合している。サーボモータ２２は図略のコントロー ラにより前輪舵角や車速等の走行状態に応じて作動され、これによりボールナッ ト１１が回転され、作動ロッド１２が軸動して左右の後輪は操舵される。

【０００９】 図１及び図２に示すように、ボールナット１１に固定したウオームホイール２ ０の一側には、回転ストッパ３０が共通のキー２３を介して同軸的に固定され、 この回転ストッパ３０の外周部には扇形切欠３０ａが形成されている。ハウジン グ１０には回転ストッパ３０と対応する軸線方向位置に係止装置４０が設けられ ている。この係止装置４０はハウジング１０にねじ止め固定されて作動ロッド１ ２と直交する軸線を有するシリンダ部材４１を備え、その内周面に摺動自在に支 持された移動部材４２は扇形切欠３０ａから後退する向きに戻しばね４３により 付勢されており、またこの戻しばね４３に抗する移動により扇形切欠３０ａと係 合可能なストッパロッド４０ａが同軸的に一体形成されている。この係止装置４ ０はストローク伝達手段６０を介して次に述べる作動装置５０により作動される 。本第１実施例のストローク伝達手段６０は可撓性の操作ケーブルであり、シリ ンダ部材４１の外端に固定したキャップ４１ａには操作ケーブルのアウタチュー ブ６１の一端が固定され、インナワイヤ６２の一端に形成した円筒状の先端部材 ６２ａは移動部材４２の後部に形成した係止孔４２ａ内に係合されている。

【００１０】 次に図３により、操作ケーブル６０を介して係止装置４０を作動させる作動装 置５０の説明をする。ブラケット５４を介して自動車の車体に取り付けられたケ ーシング５１にはシリンダ部５１ａが形成されており、このシリンダ部５１ａ一 端側の開口には末広がり円錐状のファンネル部５１ｂが連続して形成され、この ファンネル部５１ｂは車体に取り付けられた状態において車両の進行方向前側、 すなわち車両の走行に伴う風圧を受ける側に開口されている。シリンダ部５１ａ にはピストン５２が軸線方向移動自在に嵌合されており、そのストロークはシリ ンダ部５１ａに設けた２個のスナップリング５３により規制されている。

【００１１】 ファンネル部５１ｂと反対側になるケーシング５１の底部には筒状の突出部５ １ｃが同軸的に形成されており、その先端に固定したキャップ５７には操作ケー ブル６０のアウタチューブ６１の他端が固定されている。ピストン５２にはキャ ップ５７側に突出する突起５６が同軸的に一体形成され、その先端部に形成した 係止孔５６ａにインナワイヤ６２の他端に形成した先端部材６２ｂが係合されて いる。ケーシング５１の底部には複数の空気逃し孔５１ｄが設けられている。イ ンナワイヤ６２の大部分は可撓性であるが、アウタチューブ６１から突出する両 端部は曲げ剛性のあるロッドであるので押し引き何れの力も伝達可能である。こ れによりストッパロッド４０ａとピストン５２は互いに連動されて、常に同一量 だけ移動する。

【００１２】 次に上記第１実施例の作動の説明をする。不作動時には移動部材４２はストッ パロッド４０ａが扇形切欠３０ａから後退した位置に戻しばね４３により付勢さ れ、ピストン５２も操作ケーブル６０を介して戻しばね４３により付勢されて、 図３に示すように、ファンネル部５１ｂ側に位置している。車両の低速走行時に は、走行に伴いピストン５２に加わる風圧が小さいので戻しばね４３は撓まず、 ストッパロッド４０ａ及びピストン５２は不作動時と同じ位置にある。すなわち ストッパロッド５０ａは回転ストッパ３０の扇形切欠３０ａから後退して回転部 材１１の回転は制限されないので、後輪を逆相で大きく（例えば左右各５度）操 舵することが可能である。

【００１３】 中高速走行時には、ピストン５２に加わる風圧が増大するので、ピストン５２ と移動部材４２は戻しばね４３に抗して移動し、ストッパロッド４０ａは図１及 び図２の二点鎖線Ａに示すように回転ストッパ３０の扇形切欠３０ａ内に突出す る。従ってこの状態では、サーボモータ２２またはこれを制御するコントローラ の作動に異常が生じた場合でも、後輪舵角の最大値は扇形切欠３０ａにより許容 される比較的小さい値（例えば左右各１度）以上とならないように規制される。

【００１４】 上記第１実施例によれば、走行速度に応じてストッパロッド４０ａを作動させ る作動装置５０はケーシング５１とピストン５２を主要部材とするものであり、 この作動装置５０はシリンダ部５１ａ一端のファンネル部５１ｂが車両の進行方 向前側となる位置とすればよいので配置は比較的自由で操作ケーブル６０も比較 的短いもので足り、従って後輪操舵装置の構造が簡単となり、製造及び組立コス トを減少させることができる。またストッパロッド４０ａは走行に伴いピストン ５２に加わる風圧により作動するので、特別な動力を必要としない。

【００１５】 次に図４及び図５に示す第２実施例の説明をする。この第２実施例は係止装置 ４０、作動装置５０及びストローク伝達手段６０の構造が第１実施例と相違する のみであるので、主としてこの相違点につき説明する。

【００１６】 図４に示すように、ハウジング１０には、第１実施例と同じ軸線方向位置に、 ストッパロッド４０ａを有する油圧式の係止装置４０が設けられている。この係 止装置４０はハウジング１０に固定されてオイルシール４７と支持リング４７ａ を有するシリンダ４５と、オイルシール４７に嵌合され先端にストッパロッド４ ０ａを一体形成した油圧ピストン４６と、ストッパロッド４０ａが扇形切欠３０ ａから後退する向きに油圧ピストン４６を付勢してシリンダ４５の栓部材４５ｂ に当接する戻しばね４３により構成されている。シリンダ４５のポート４５ａに はストローク伝達手段６０を構成する油圧パイプ６５の一端が液密に接続され、 図５に示す作動装置５０からの油圧が印加されるようになっている。

【００１７】 図５に示す第２実施例の作動装置５０の構成のうち、突出部５１ｃを除くケー シング５１、ピストン５２、スナップリング５３及びブラケット５４は図３に示 す第１実施例と同一である。突出部５１ｃに同軸的に形成されたプランジャ孔５ １には、ピストン５２から同軸的に突出して一体形成されたプランジャ５８が、 シールリング５８ａを介して液密に嵌合されている。突出部５１ｃの先端には油 圧パイプ６５の他端が液密にねじ込まれてロックナット５９により固定されてお り、互いに連通されたシリンダ４５とプランジャ孔５１と油圧パイプ６５の内部 には作動油が充填されている。これによりストッパロッド４０ａはピストン５２ に対し、プランジャ５８と油圧ピストン４６の断面積比に応じた量だけ移動する 。

【００１８】 次に上記第２実施例の作動の説明をする。第１実施例と同様、不作動時には、 油圧ピストン４６はストッパロッド４０ａが扇形切欠３０ａから後退した位置に 、またピストン５２はファンネル部５１ｂ側に位置している。車両の低速走行時 には戻しばね４３は撓まず、ストッパロッド４０ａ及びピストン５２は不作動時 と同じ位置にあり、ストッパロッド４０ａは扇形切欠３０ａから後退して回転部 材１１の回転は制限されないので、後輪は逆相に大きく操舵可能である。

【００１９】 中高速走行時には、ピストン５２と油圧ピストン４６は戻しばね４３に抗して 移動し、第１実施例と同様、ストッパロッド４０ａは図４の二点鎖線Ａに示すよ うに扇形切欠３０ａ内に突出する。従ってこの状態では、サーボモータ２２また はこれを制御するコントローラの作動に異常が生じた場合でも、後輪舵角の最大 値は扇形切欠３０ａにより許容される比較的小さい値以上とならないように規制 される。

【００２０】 この第２実施例でも上記第１実施例と同様、後輪操舵装置の構造は簡単となり 、製造及び組立コストを減少させることができ、またストッパロッドの作動に特 別な動力を必要としない。この第２実施例によれば、プランジャ５８と油圧ピス トン４６の断面積比に応じてストッパロッド４０ａの作動力を増大させることが でき、これにより作動装置５０の径を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案による後輪操舵装置の第１実施例の本
体部の縦断面図である。

【図２】 図１の２−２断面図である。

【図３】 本考案による後輪操舵装置の第１実施例の作
動装置の縦断面図である。

【図４】 本考案による後輪操舵装置の第２実施例の本
体部の縦断面図である。

【図５】 本考案による後輪操舵装置の第２実施例の作
動装置の縦断面図である。

【符号の説明】

１０…ハウジング、１１…回転部材（ボールナット）、
１２…作動ロッド、２２…サーボモータ、３０…回転ス
トッパ、３０ａ…扇形切欠、４０…係止装置、４０ａ…
ストッパロッド、５０…作動装置、５１…ケーシング、
５１ａ…シリンダ部、５２…ピストン、６０…ストロー
ク伝達手段（操作ケーブル、油圧パイプ）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングに回転のみ自在に支持された
   回転部材と、この回転部材と同軸的に前記ハウジングに
   支持され同回転部材にねじ係合されて軸方向移動により
   後輪を操舵する作動ロッドと、前輪舵角等の走行状態に
   応じて前記回転部材をその中立位置から両方向に回転す
   るサーボモータと、前記回転部材に同軸的に固定され外
   周部に扇形切欠を形成した回転ストッパと、前記ハウジ
   ングに設けられ高速走行状態では前記扇形切欠内に突出
   して後輪舵角を小範囲内に規制すると共に低速走行状態
   では後退してこの規制を解除するストッパロッドを有す
   る係止装置を備えてなる後輪操舵装置において、一端部
   が車両の走行に伴う風圧を受ける位置に開口するシリン
   ダ部を形成したケーシングと、前記シリンダ部内に摺動
   自在に支持され低速走行時には前記一端部側に位置し高
   速走行時には前記風圧により反対側に移動するピストン
   よりなる作動装置を備え、更に前記風圧による前記ピス
   トンの移動を前記ストッパロッドに伝達して高速走行時
   には同ストッパロッドを前記扇形切欠内に突出させるス
   トローク伝達手段を備えたことを特徴とする後輪操舵装
   置。